مطالعه آزمایشگاهی اثر شوری آب و ترشوندگی اولیه بر میزان برداشت نفت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 انستیتو مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران

2 انستیتو مهندسی نفت دانشگاه تهران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه سلطان قابوس، مسقط، عمان

چکیده

سیلاب شورآب رقیق در بسیاری از تست‌های آزمایشگاهی و میدانی موجب ازدیاد برداشت ثانویه و ثالثیه نفت شده است. گستردگی واکنش‌ها و فعل و انفعالات در این نوع سیلاب‌زنی، محققان را به بررسی و یافتن سازو کارهای اصلی و حاکم در این فرآیند سوق داده است. برای توصیف برهم‌‌کنش‌ها، مکانیزم‌های متعددی بیان شده که از آن جمله می‌توان به مهاجرت ذرات ریز، افزایش PH، تبادل چند یونی و انبساط لایه‌دوگانه الکتریکی اشاره کرد، اما هیچ‌کدام به دلیل پیچیدگی در برهم‌کنش سنگ/سیال به‌عنوان یک مکانیزم جامع مورد قبول واقع نشده‌اند. تاکنون آنچه که بیشتر در تحقیقات گذشته عنوان شده است، ایجاد حالت ترشوندگی مساعدتر با تزریق شورآب رقیق می‌باشد. در این مطالعه آزمایشگاهی که بر روی مغزه‌های فشرده ماسه‌ای انجام شده است، اثرات شوری آّب، پیرسازی نفت در مغزه و ذرات ریز موجود در نمونه بر روی میزان برداشت نفت، نقاط انتهایی تراوایی نسبی آب در مقادیر متفاوت شوری آب و همچنین تغییر ترشوندگی سنگ مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که در تزریق شورآب رقیق، بدون حضور کانی رسی و یون‌های دوظرفیتی و با تزریق آب نمک سدیم کلرید، برداشت ثالثیه نفت افزایش می‌یابد و البته این افزایش برای نمونه تحت استراحت واقع شده بیشتر بود. همچنین تغییر ترشوندگی به سمت آب‌دوستی بیشتر با استفاده از داده‌های سیلاب‌زنی مورد بررسی قرار گرفت.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of the Effects of Water Salinity and Initial Wettability on Oil Recovery

چکیده [English]

The low salinity water flooding caused an increased secondary and tertiary oil recovery in many laboratory and field tests. The extent of the reactions and interactions of this type of flooding led researchers to investigate and find the main mechanisms, governing this process. To describe the interactions, numerous mechanisms such as, fines migration, increase in pH, multiple ion exchange and electric double layer effect have been noted, but none of them, has not been accepted as a comprehensive mechanism due to the complexity of the crude-oil-brine-rock interactions. So far, most of what has been suggested in previous research was creating a favorable wettability state with dilute brine injection. In this laboratory experiments that take place on sandpacks, the effects of brine salinity, aging of oil in packs and the fines have been investigated on recovery of oil, end point water relative permeability in each salinity and wettability alteration. The obtained results from dilute brine injections show that without the presence of minerals and divalent ions and with NaCl brine, tertiary recovery was increased, and of course this increase was higher for the aged sample. Also, the wettability alteration towards more water wet has been probed by means of flooding data.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Waterflooding
  • Low Salinity Water
  • Wettability
  • Relative Permeability
  • Fines Migration
  • EOR

[1]. Green D. W. and Willhite G. P., “Enhanced Oil Recovery,” SPE Textbook Series Vol. 6, Society of Petroleum Engineers. Richardson, TX, USA, 1998.##

[2]. Li Y., “Oil recovery by low salinity water injection into a reservoir: A new study of tertiary oil recovery mechanism,” Transport in Porous Media, Vol. 90, pp. 333-362, 2011.##

[3]. Kozaki C., “Efficiency of low salinity polymer flooding in sandstone cores,” M.S. Thesis, the University of Texas at Austin, 2012.##

[4]. Romero M. I., Gamage P., Jiang H., Chopping C., and Thyne T., “Study of low salinity waterflooding for single and two phase experiments in Berea sandstone cores,” Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 110, pp. 149-154, 2013.##

[5]. Bedrikovetsky P., Siqueira F. D., Furtado C. A. and Souza A. L. S., “Modified particle detachment model for colloidal transport in porous media,” Transport in Porous Media. Vol 86, No. 2, 353–383, 2011.##

[6]. Tang G. and Morrow N. R., “Influence of Brine Composition and Fines Migration on Crude Oil/Brine/Rock Interactions and Oil Recovery,” Journal of Pet. Science and Eng. Vol. 24, PP. 99-111, 1999.##

[7]. McGuire P. L., Chatham J. R., Paskvan F. K., Sommer D. M., and Carini F. H., “Low-Salinity Oil Recovery: An Exciting New EOR Opportunity for Alaska’s North Slope,” Paper SPE 93903, 2005.##

[8]. Boussour S., Cissokho M., Cordier P., Bertin H., and Hamon G., “Oil Recovery by Low Salinity Brine Injection: Laboratory Results on Outcrop and Reservoir Cores,” SPE 124277, 2009.##

[9]. Lager A., Webb K. J., Black C. J. J., Singleton M., and Sorbie K. S., “Low Salinity Oil Recovery–An Experimental Investigation,” paper presented at the International Symposium of the Society of Core Analysis in Trondheim, Norway, 2006.##

[10]. Ligthelm D. J., Gronsveld J., Hofman J. P., Brussee N. J., Marcelis F., and van der Linde H. A., “Novel Waterflooding Strategy by Manipulation of Injection Brine Composition,” SPE 119835, 2009.##

[11]. Habibi A., Ahmadi M., Pourafshary P., Ayatollahi Sh., “Fines Migration Control in Sandstone Formation byImprovement of Silica Surface Zeta Potential by Nanoparticle Coating,” Journal of Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2010##

[12]. RezaeiDoust A., “Low Salinity Waterflooding in Sandstone Reservoirs,” Phd thesis, university of Stavanger, Norway, 2011.##

[13]. Cissokho M., Boussour S., Cordier P., Bertin H. and Hamon G., “Low salinity oil recovery on clayey sandstone: experimental study,” presented at the International Symposium of the Society of Core Analysts, Noordwijk aan Zee, Netherland, 2009.##

[14]. Zhang Y., Xie X., and Morrow N.R., “Waterflood Performance by Injection of Brine with Different Salinity for Reservoir Cores,” presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Anaheim, California, Paper SPE 109849, 2007. ##

[15]. Austad T., RezaeiDoust A., Puntervold T., “Chemical Mechanism of Low Salinity Water   Flooding in Sandstone Reservoirs,” SPE 129767, 2010.##

[16]. Muecke T.W., “Formation fines and factors controlling their movement in porous media,” J. Pet. Technol. Vol. 31, No. 2, PP. 144-150, 1979.##

[17]. Sarkar A.K., Sharma, M.M., “Fines Migration in Two-Phase Flow,” Journal of Petroleum Technology, 42 (5), 646-652,1990.##

[18]. Zeinijahromi A., and Bedrikovetsky P., “Physics Mechanisms of enhanced recovery by fines migration assisted waterflooding (laboratory study),” SPE 165190, 2013.##